用于印刷多个物体的机器的制作方法

文档序号:17441153发布日期:2019-04-17 04:46阅读:145来源:国知局
用于印刷多个物体的机器的制作方法

-框架,以及附接在框架上的至少两个处理单元和至少一个印刷单元,印刷单元包括至少一个喷墨印刷头,该喷墨印刷头适于使喷墨口(inkjets)沿印刷方向喷射,并且适于使喷墨口沿垂直于印刷方向的对准方向对准,以及

-转台,其安装成相对于框架围绕旋转轴线旋转,并且包括围绕旋转轴线以90°规则地间隔开的至少四个物体夹,并且适于保持物体且使物体围绕四个物体夹轴线旋转,转台可相对于框架在至少四个位置之间连续移动,在每个位置处,物体夹中的至少一个在印刷单元的对面,而物体夹中的另外两个在处理单元的对面。

本发明还涉及这样的印刷机器和这样的多个物体的组件。

最后,本发明涉及对应的方法。

喷墨印刷头包括在其下表面上的成行的喷嘴。每个喷嘴之间的间距等于以每英寸点数(dpi)为单位的限定。例如,下表面包括四行,每行九十个喷嘴。最外面的两行例如间隔2.82mm,而在这四个行中的喷嘴间隔0.0705mm,这导致360dpi的限定。

一行喷嘴的长度例如约为72mm,且下表面的宽度例如为17.2mm。下表面的宽度对应于印刷头的厚度。喷墨口的对准方向在下表面的长度方向上延伸。

为了印刷旋转物体,已知的是,将喷墨口朝向物体的母线定向,并使所述物体围绕其旋转轴线旋转。

在用于在锥形物体上印刷的机器领域中,所熟知的做法是,在印刷单元处,使物体倾斜以使其上母线水平。这允许印刷装置(在现有的丝网印刷框架的情况下)处于水平平面中,并且位于丝网印刷框架中的油墨均匀地分布在待印刷的表面上。这是良好印刷的标志。

因此,文献us-a-3,521,296描述了一种机器,该机器具有主框架,第二框架附接在该主框架上,该主框架包括用于移除待印刷物体的装置。该第二框架可以相对于主框架枢转。以该方式,通过使第二框架相对于主框架倾斜,可以使锥形物体的旋转轴线相对于水平方向倾斜。因此,这些物体都倾斜在各种印刷单元下方,并且使上母线在与印刷丝网的不同平面相对应的水平平面中。

还熟知的是,在物体的直接印刷领域中,不使用线性传送器来传送要装饰的物体,如前述文献中所述,而是通过旋转物体夹转台形式的圆形传送器将物体带到相对于转台的圆形轨迹相切定位的各种印刷单元下方。在这种情况下,不可能使传送器倾斜并使锥形物体的上母线位于水平平面中。事实上,由于物体在转台上的圆形布置,只有一个物体具有在水平平面中的上母线。在这种情况下,根据us-a-3,096,709中描述的技术,每个物体夹,而不仅仅是其中一个,相对于转台倾斜,如在该文献的图47中所示。

然而,这种印刷机器很复杂,并且各种物体夹的倾斜是精细的并且很难调节,因为每次待印刷物体的类型改变时,都需要相同地调节每个物体夹,以满足喷墨印刷所需的精度,其大约为0.035毫米。

因此,本发明的一个目的是通过提出一种有助于印刷的印刷机器,特别是有助于在具有至少部分旋转的外表面(特别是截头圆锥形或圆柱形)的物体上印刷的印刷机器,来弥补上述全部或部分缺点。

为此,本发明涉及如上所述的印刷机器,其中:

-物体夹轴线垂直于旋转轴线,

-印刷机器包括转台支撑件,转台安装在转台支撑件上,绕旋转轴线旋转,以及

-转台支撑件的倾角可相对于框架围绕枢转轴线调节,该枢转轴线一方面垂直于位于印刷单元的对面的物体夹的物体夹轴线,并且另一方面与位于处理单元的对面的另外两个物体夹的物体夹轴线相结合。

根据特定实施方案,印刷机器包括以下特征中的一个或更多个,单独地考虑或根据任何技术上可能的组合考虑:

-转台包括4(n+2)个物体夹,n是自然整数;

-印刷方向是基本上竖直的;

-处理单元包括预处理单元,例如使用等离子体,以及干燥单元,例如包括紫外线反应器;

-框架包括至少两个柱,转台支撑件分别通过枢转连杆沿着枢转轴线连接到柱中的每个柱;

-转台支撑件呈托架形状,具有中心部分和两个端部部分,转台安装在中心部分上,两个端部部分沿枢转轴线分别机械地连接到两个柱;

-框架还包括梁,该梁机械地连接两个柱以形成台架,处理单元和印刷单元附接在梁上;和

-印刷单元包括安装成可相对于框架调节高度的支撑梁、安装成沿枢转轴线在支撑梁上滑动的滑架、固定到滑架的支承支架、安装在支承支架上的板以及安装在板上的多个印刷头。

本发明还涉及一种如上所述的印刷机器和多个待印刷物体的组件,每个物体具有待印刷的基本上旋转的外表面,其中转台支撑件的倾角相对于框架被调节,使得由位于印刷单元的对面的物体夹承载的物体的外表面具有基本上平行于对准方向的上母线。

本发明还涉及一种用于印刷多个物体的印刷方法,每个物体具有待印刷的外表面,所述印刷方法包括以下步骤:

-提供框架以及附接在框架上的至少两个处理单元和至少一个印刷单元,印刷单元包括至少一个喷墨印刷头,

-提供转台支撑件和转台,转台安装成在转台支撑件上围绕旋转轴线相对于框架旋转,并且转台包括围绕旋转轴线以90°规则地间隔开的至少四个物体夹,并且适于保持物体且使物体围绕四个物体夹轴线旋转,物体夹轴线垂直于旋转轴线,

-使转台相对于框架在至少四个位置之间连续地移动,在这些位置中的每个位置处,物体夹中的至少一个在印刷单元的对面,而物体夹中的另外两个在处理单元的对面,

-使喷墨口经由印刷头沿印刷方向喷射,喷墨口沿垂直于印刷方向的对准方向对准,以及

-相对于框架围绕枢转轴线调节转台支撑件的倾角,该枢转轴线一方面垂直于位于印刷单元的对面的物体夹的物体夹轴线,并且另一方面与位于处理单元的对面的另外两个物体夹的物体夹轴线相结合。

在参考附图阅读以下仅作为示例提供的描述时,将更好地理解本发明,其中:

-图1是根据本发明的组件的四分之三透视图,

-图2是在图1中示出的组件的侧视图;

-图3是在图1和图2中示出的组件的局部后视图。

参考图1至图3描述了根据本发明的组件1。

组件1包括待印刷的多个物体5和用于印刷物体的印刷机器6。

物体5是彼此相似的。每个物体5具有外表面7,例如外表面7基本上围绕物体轴线δ旋转(图2和图3)。每个物体5例如是瓶子或杯子。

外表面7例如是截头圆锥形的。外表面7与物体轴线δ形成角度α,该角度限定了物体5的锥度。

角度α例如为非零且小于或等于8.5°。

根据替代方案(未示出),外表面7是圆柱形的。那么,角度α基本上为零。

根据又一替代方案,物体5不具有完全旋转的外表面。例如,物体5包括柄部(未示出)。

根据又一替代方案(未示出),物体5是具有至少一个待印刷平面表面的物体,例如是平坦的物体。

印刷机器6包括框架9、相对于框架围绕枢转轴线δ1可调节倾斜的转台支撑件11、以及安装成相对于框架围绕旋转轴线δ2旋转和转位的转台13。印刷机器6还包括附接在框架9上的两个处理单元15、17以及印刷单元19。

框架9包括放置或附接在地板上的基座21。框架9还包括两个柱23、25和梁27,梁27机械地连接两个柱以形成台架29。

有利地,柱23、25是竖直的。

梁27例如沿着枢转轴线δ1延伸,该枢转轴线有利地是基本上水平的。

处理单元15、17例如附接在梁27上,并且在相对于框架9的位置方面是可调节的。

处理单元15例如是等离子体预处理单元,并且包括适于朝向物体5中的一个物体定向的等离子体炬31。有利地,处理单元15的位置相对于框架9是可调节的,以相对于转台13具有合适的位置。

有利地,处理单元17是例如包括uv(紫外线)射线反应器33的干燥单元。

印刷单元19包括附接在框架9上并相对于框架9可调节高度的支撑梁35、安装成沿着枢转轴线δ1在支撑梁上滑动的滑架37(图2和图3)、固定到滑架的板39以及安装在板39上的多个喷墨印刷头41,该多个喷墨印刷头41适于使喷墨口43沿着印刷方向dd在外表面7上喷射。

在图示的示例中,具有六个印刷头41,例如以以下四色照片印刷类型来印刷主体中的一个主体:黄色、品红色、青色、黑色。仍然在图示的示例中,另外两个印刷头使得一个印刷头可以用黑色印刷,并且另一个印刷头可以沉积叠加清漆。

根据未示出的替代方案,印刷单元19仅包括用于严格的四色印刷的四个印刷头,或者甚至包括更少的印刷头。有利地,印刷方向dd是竖直的。

印刷头41是彼此相似的,并且是本申请序言中描述的类型,即,适于使喷墨口43从有利地基本上水平的喷射平面投射,来自相同印刷头41的喷墨口43形成沿着基本上水平的对准方向a延伸的行。

印刷单元19还包括驱动构件,这些驱动构件本身是已知的,并在此不再详细描述,这些驱动构件用于调节印刷头41相对于框架9的高度,以及使滑架37相对于支撑件35的位置沿着枢转轴线δ1移动。

有利地,支承印刷头的板39沿着对准方向a滑动地安装在支承支架40(图2)上。这特别地使得能够在物体5上印刷,物体5的外表面7具有沿着对准方向a比印刷头41的延伸大的延伸。

转台支撑件11有利地具有托架形状(图1)。转台支撑件11包括中心部分45和两个端部部分47、49,转台13安装在中心部分45上,围绕旋转轴线δ2旋转,端部部分47、49沿着枢转轴线δ1附接在柱23、25上。

端部部分47、49中的每个例如包括分别在柱23、25的紧固件55、57中可移动的圆柱形螺柱51、53。

机器6还包括一个或数个构件59,用于扼制转台支撑件11相对于框架9围绕枢转轴线δ1处于期望的倾角β。

转台13包括四个物体夹61a、61b、61c、61d,这些物体夹61a、61b、61c、61d围绕旋转轴线δ2规则地间隔90°,并且适于保持物体5并且有利地使物体5分别围绕四个物体夹轴线d1、d2、d3、d4旋转。转台13可相对于框架9在四个位置之间连续移动,这四个位置通过围绕旋转轴线δ2旋转90°而从一个位置导出另一个位置。

在图1至图3所示的位置,物体夹61a将物体5中的一个物体保持在处理单元15的对面。物体夹61b将物体5中的另一个物体保持在印刷单元19的对面。物体夹61c将物体5中的另一个物体保持在处理单元17的对面,即保持在反应器33中。最后,物体夹61d不位于任何处理单元的对面,并且允许装载或卸载物体5。因此,转台13适于从装载点在执行了完整的旋转(经过处理单元15的下方,然后经过印刷单元19的下方,最后经过处理单元17中)之后,向卸载点连续地保持物体5中的每个物体。

物体夹轴线d1、d2、d3、d4例如分别由物体夹61a、61b、61c、61d的心轴限定。

根据未示出的替代方案,物体夹轴线d1、d2、d3、d4由物体夹的帽和尖端限定。

物体夹轴线d1至d4垂直于旋转轴线δ2。

位于处理单元15、17对面的物体夹的轴线,即此处图中的物体夹61a和61c的轴线,与枢转轴线δ1重合。

根据未示出的替代方案,转台13包括8个、12个等多个物体夹(未示出),即四的倍数(严格地大于四),可以以形式4(n+2)编写,n是自然整数。物体夹保持围绕旋转轴线δ2规则地成角度间隔开。

枢转轴线δ1保持垂直于位于印刷单元19的对面的保持物体5的物体夹的轴线,并且与相对于旋转轴线δ2径向相对并且位于处理单元15、17的对面的两个物体夹的两个轴线相结合。这使得可以实现另外的处理单元(未示出),另外的处理单元成角度地位于选自图中所示的物体夹61a至61d之中的任何两个连续物体夹之间。

组件1的操作从其结构推导出来,并将在下文中简要地描述。

基于待印刷的物体5的尺寸,首先调节处理单元15、17和印刷单元19相对于框架9的相对位置。

同样,有利地调节转台支撑件11的倾角β,使得由位于印刷单元19的对面的物体夹(这里是物体夹61b)保持的物体5的上母线g平行于对准方向a。实际上,倾角β基本上等于限定物体5的锥度的角度α。

在根据物体5为圆柱形的替代方案中,转台13有利地不倾斜,即旋转轴线δ2是基本上竖直的,并且角度β基本上为零。

在物体5具有待印刷的平面的面的替代方案中,倾角β被有利地被调节成使得该平面的面基本上平行于对准方向,并且优选地是基本上水平的。在这种情况下,每个物体5有利地在印刷单元19的对面被所讨论的物体夹保持不动,并且可以在印刷单元的单次通过中接收多种油墨,例如四种油墨。

然后,常规地,物体5连续地装载在自由物体夹(图中的物体夹61d)上,同时由物体夹61a保持的物体5经历等离子体预处理,由物体夹61b保持的物体5经历由印刷单元19的印刷头41进行的连续印刷操作,并且由物体夹61c保持的物体5在紫外线处理单元17中经历干燥。

当物体5在经历了完整的印刷循环之后返回到图中所示的物体夹61d的位置时,该物体被手动或自动地从其物体夹移除。

因此,物体5中的每个物体被连续地装载在物体夹61a至61d中的一个上,然后通过转台13围绕旋转轴线δ2相对于框架9旋转90度而被带到处理单元15的对面,然后通过转台的新增的90度旋转而被带到印刷单元19的印刷头41的下方,接着通过转台的新增的90度旋转而被带到反应器33中用于干燥,且最后通过转台的最终90度旋转而被带回到其原始位置,在该原始位置,物体5可以从其物体夹被移除。

由于上述特征,可以通过围绕枢轴线δ1预先调节转台11的倾角β来调节位于印刷单元19的对面的物体5的倾角。由于枢转轴线δ1与位于两个处理单元15、17对面的物体夹的轴线相结合,所以在倾角β改变之后,没有必要修改处理单元的位置的调节。实际上,倾角β的修改不会改变位于这些处理单元对面的物体5的位置。转台13的倾角β的修改仅引起这些物体5围绕它们自身的旋转,并且不影响这些物体5和处理单元15、17之间的间隙。

结果是,简化了印刷机器6的调节。

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